低压差稳压器（LDO）工作原理详解
低压差稳压器（Low Dropout Regulator，简称LDO）是一种线性稳压器，能够在输入电压仅略高于输出电压的情况下仍能稳定输出。其核心优势在于“低压差”特性，即输入与输出之间的电压差（ΔV = VIN - VOUT）可小至几十毫伏，特别适用于电池供电系统。
1. LDO的基本结构组成
LDO主要由以下四个部分构成：
- 参考电压源（Reference Voltage）：提供精确的基准电压，通常为1.25V或固定值，用于比较输出电压。
- 误差放大器（Error Amplifier）：将反馈电压与参考电压进行比较，产生控制信号。
- 功率晶体管（Pass Transistor）：通常是MOSFET（如PMOS或NMOS），作为可变电阻调节输出电流。
- 反馈分压网络（Feedback Resistor Network）：由两个电阻串联构成，将输出电压按比例分压后送回误差放大器。
2. 低压差的核心机制
传统线性稳压器要求输入电压远高于输出电压（如至少高出2-3V），而LDO通过优化功率管的导通状态和反馈控制策略，使器件在极小压差下仍能维持稳定输出。例如，当输出为3.3V，LDO可在输入低至3.4V时正常工作，显著提升电源效率。
3. LDO的主要应用场景
LDO广泛应用于：
- 移动设备（智能手机、平板）中的电源管理
- 物联网（IoT）传感器节点的低功耗供电
- 可穿戴设备中对噪声敏感的模拟电路供电
- 微控制器（MCU）与ADC/DAC模块的电源隔离